一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置

本发明属于太阳翼展开，尤其涉及一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置。

背景技术：

1、随着航天技术的发展，航天飞行器上可以携带数量更多、种类更丰富的载荷，但是随之而来的是星上能源欠缺的问题。

2、为提供足够星上能源，卫星需携带大面积太阳翼，太阳翼面积的提升，意味着质量、体积、系统复杂程度等方面的大幅提升。而如何在有限的空间内，完成大面积太阳翼的收卷储存、稳定展开是航天领域重点研究的问题之一。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明实施例是这样实现的，一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，包括：

3、底座，所述底座上安装有第二锁紧释放机构；

4、顶面机架机构，与所述底座相对应，所述顶面机架机构与第二锁紧释放机构相连，所述第二锁紧释放机构锁紧或解锁顶面机架机构与底座；

5、第一锁紧释放机构，安装在所述顶面机架机构上，用于锁紧或解锁所述顶面机架机构；

6、柔性太阳翼收展机构，所述柔性太阳翼收展机构设有多组，安装在所述底座上，与所述顶面机架机构相连，所述底座和顶面机架机构处于锁紧状态时，所述柔性太阳翼收展机构中的柔性太阳翼处于收卷状态；

7、盘绕式伸展臂机构，所述盘绕式伸展臂机构设有多组，安装在第二锁紧释放机构和顶面机架机构上，所述盘绕式伸展臂机构用于为柔性太阳翼的展开提供空间和支撑，所述底座和顶面机架机构处于锁紧状态时，所述盘绕式伸展臂机构处于压缩收拢状态，所述盘绕式伸展臂机构与第二锁紧释放机构中的翻转组件相连，翻转组件用于带动盘绕式伸展臂机构和柔性太阳翼旋转，调整柔性太阳翼的朝向。

8、优选地，所述柔性太阳翼收展机构包括：

9、柔性太阳翼；

10、底部卷轴，安装在所述底座上，所述柔性太阳翼的一端盘卷在所述底部卷轴上；

11、顶轴，安装在所述顶面机架机构上，所述柔性太阳翼的另一端安装在所述顶轴上；

12、张紧轴，安装在所述底座上，用于导向和张紧所述柔性太阳翼；

13、减速电机，安装在所述第二锁紧释放机构上，所述减速电机的输出端安装有驱动轴，所述驱动轴与柔性太阳翼相配合，用于带动柔性太阳翼从底部卷轴中抽出；

14、随动轴，安装在所述第二锁紧释放机构上，与所述驱动轴配合，带动柔性太阳翼抽出并展开。

15、优选地，所述盘绕式伸展臂机构包括：

16、纵杆，纵杆的一端与第二锁紧释放机构相连，所述纵杆的一端与顶面机架机构相连，所述纵杆设有三根；

17、三角形横架，安装在纵杆上，所述三角形横架设有多层，每层三角形横架由铰链和横杆组成，所述铰链连接在纵杆上；

18、加劲索，连接在相邻层的铰链上。

19、优选地，所述顶面机架机构包括：

20、分离板，所述分离板设有多个，多个分离板组成平面，所述第一锁紧释放机构控制多个分离板锁紧或释放，所述顶轴安装在分离板上；

21、轴承，连接在所述分离板开设的安装槽处，所述轴承的外圈与分离板相连接；

22、旋转顶板，所述轴承的内圈与旋转顶板相连接，所述纵杆的一端连接在所述旋转顶板上。

23、优选地，所述第一锁紧释放机构包括：

24、紧固环形槽，所述紧固环形槽设有多个，分别安装在所述分离板上；

25、紧固环套，所述紧固环套设有两个，两个紧固环套通过拔销器锁紧，嵌入在紧固环形槽组成的槽口中，用于控制多个紧固环形槽锁紧；

26、弹簧座，安装在紧固环形槽中，所述弹簧座中设有弹簧与所述紧固环套连接。

27、优选地，所述第二锁紧释放机构包括：

28、中部机架，安装在所述底座中；

29、翻转组件，安装在所述中部机架上，与所述纵杆相连接；

30、顶部锁紧连杆，所述顶部锁紧连杆的一端与一个分离板相连接，顶部锁紧连杆的另一端通过中部拔销器锁定在拔销器底座中，所述拔销器底座安装在中部机架上；

31、底部拔销器，安装在所述底座上，用于锁定分离板和底座；

32、带阻尼绕线轮，安装在所述底座上，拉索绕过导线板缠绕在所述带阻尼绕线轮上，所述拉索的另一端与顶部锁紧连杆相连；

33、编码器，安装在带阻尼绕线轮的一侧，用于记录拉索的出绳量，控制系统基于编码器传递的数据控制所述减速电机的转速，用于带动盘绕式伸展臂机构与柔性太阳翼同步展开。

34、优选地，所述翻转组件包括：

35、翻转底板，安装在所述中部机架上，所述纵杆与翻转底板相连接；

36、旋转电机，安装在所述中部机架上，所述旋转电机的驱动轴与曲柄相连接，所述曲柄的另一端与翻转底板相连接，用于驱动翻转底板旋转。

37、本发明实施例提供的一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置能够实现大面积柔性太阳翼的收卷储存和在轨稳定展开，并且机构简单可靠，易于实现，具备较大的实现价值，在初始状态下，顶面机架机构锁紧为一个整体，并与底座锁定在一起，呈上下分布，盘绕式伸展臂机构处于收拢状态，位于该装置中上部，与第二锁紧释放机构相连接，柔性太阳翼是收卷状态，贯穿整个装置，一端与顶面机架机构连接，另一端盘卷于底座中，整体的空间包络较小，在展开时，首先控制顶面机架机构与底座解除锁定状态，再同时释放四组盘绕式伸展臂机构，盘绕式伸展臂机构同步稳定向同一方向展开，柔性太阳翼同步展开，盘绕式伸展臂机构和柔性太阳翼展开后，第一锁紧释放机构解除锁定状态，顶面机架机构可自由分离，再通过翻转组件带动盘绕式伸展臂机构和柔性太阳翼进行旋转，直至四组柔性太阳翼完全展平到一个方向，完成二次展开。

技术特征：

1.一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，所述柔性太阳翼收展机构（1）包括：

3.根据权利要求2所述的基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，所述盘绕式伸展臂机构（2）包括：

4.根据权利要求3所述的基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，所述顶面机架机构（3）包括：

5.根据权利要求4所述的基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，所述第一锁紧释放机构（4）包括：

6.根据权利要求5所述的基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，所述第二锁紧释放机构（5）包括：

7.根据权利要求6所述的基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，其特征在于，所述翻转组件包括：

技术总结本发明适用于太阳翼展开技术领域，提供了一种基于盘绕式伸展臂二次展开的多太阳翼同步展开装置，包括：底座，安装有第二锁紧释放机构；顶面机架机构，与底座相对应，与第二锁紧释放机构相连；第一锁紧释放机构，安装在顶面机架机构上，用于锁紧或解锁顶面机架机构；柔性太阳翼收展机构，安装在底座上，与顶面机架机构相连；盘绕式伸展臂机构，安装在第二锁紧释放机构和顶面机架机构上，盘绕式伸展臂机构与第二锁紧释放机构中的翻转组件相连，用于带动盘绕式伸展臂机构和柔性太阳翼旋转，调整柔性太阳翼的朝向。本发明能够实现大面积柔性太阳翼的收卷储存和在轨稳定展开，并且机构简单可靠，易于实现，具备较大的实现价值。技术研发人员：孙亮,侯宝珅,赵旭瑞,赵泽林,刘宇,黄海,赵国伟受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12